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第1节 生物体的结构层次 同步作业（第1课时）（教师版）
——细胞的分裂生长和分化
1．下列关于细胞分裂的叙述中，错误的是（　　）
A．细胞分裂的结果使细胞数目增多
B．细胞分裂一次形成两个子细胞，两个细胞的染色体数目不一样
C．细胞分裂时，染色体和细胞质都要平均分配到新细胞中去
D．细胞分裂开始时，染色体位于细胞中央
【解答】解：A、细胞分裂就是一个细胞分裂成两个细胞，分裂的结果使细胞数目，A正确；
B、一个细胞分裂成两个子细胞，染色体复制后分成形态和数目相同的两份，分别进入两个新细胞中，染色体数目不变；B错误；
C、细胞分裂时，细胞核先由一个分成两个，随后，细胞质分成两份，每份各含有一个细胞核。染色体进行复制，随着分裂的进行，染色体分成形态和数目相同的两份，分别进入两个新细胞中。C正确；
D、细胞分裂开始后染色体位于细胞中央（赤道板），受纺锤丝的牵引，D正确。
故选：B。
2．如图是小红观察到洋葱根尖细胞的分裂过程后绘制的示意图，分裂顺序正确的是（　　）
A．甲→丙→乙→丁 B．甲→丙→丁→乙
C．甲→乙→丙→丁 D．丁→乙→甲→丙
【解答】解：细胞分裂就是一个细胞分成两个细胞。分裂时，细胞核先由一个分成两个，随后，细胞质分成两份，每份各含有一个细胞核。最后，在原来的细胞的中央，形成新的细胞膜，植物细胞还形成新的细胞壁。于是一个细胞就分裂成为两个细胞。如图：
所以正确顺序为：甲、丙、丁、乙。
故选：B。
3．下列叙述中，不属于细胞分裂范围的是（　　）
A．细胞质平均分成两份，每份有一个细胞核
B．细胞核平均分成两份
C．液泡渐渐胀大，几个液泡并成一个液泡
D．细胞内陷形成新的细胞膜和细胞壁
【解答】解：细胞分裂的基本过程是细胞核由一个分裂成两个→细胞质分成两份，各含一个细胞核→植物细胞是在中央形成新的细胞壁和细胞膜，形成两个心细胞（动物细胞是细胞膜从中间向内凹陷，缢裂成两个新细胞）。
A、细胞质平均分成两份，每份有一个细胞核，是细胞分裂的范围，故不合题意。
B、细胞核分成两份，是细胞分裂的范围，故不合题意。
C、液泡渐渐胀大，几个液泡并成一个液泡，是细胞生长并逐渐成熟的过程，不是细胞分裂的范围，故符合题意。
D、细胞内形成新的细胞膜和细胞壁，是细胞分裂的范围，故不合题意。
故选：C。
4．如图所示，该过程表示细胞的（　　）
A．生长 B．分化 C．分裂 D．分裂和分化
【解答】解：A、细胞体积没有增大，所以不是生长，A错误
B、细胞的形态结构没有发生改变，所以不是分化，B错误
C、一个细胞裂成了两个细胞，C正确
D、细胞由一个变成两个，只是数目增加了，而形态结构没有发生改变，所以细胞只进行分裂，没有分化，D错误
故选：C。
5．如图是动、植物细胞分裂示意图，下列关于细胞分裂的描述错误的是（　　）
A．刚刚分裂结束产生的子细胞大小与母细胞一样
B．细胞分裂时先进行染色体复制再分裂成两个细胞
C．细胞分裂后形成的新细胞与亲代细胞具有相同的遗传物质
D．动、植物细胞分裂一次后就不能再分裂了
【解答】解：A、刚刚分裂结束产生的子细胞比母细胞小，因为细胞刚分裂完所形成的两个新细胞中，各种细胞器还比较少，A错误。
BC、植物细胞分裂时染色体先复制加倍，再平均分成两份，分别进入新细胞中，而不是细胞核先复制成两个，再分别进入新细胞中。也就是说，两个新细胞的染色体形态和数目相同，因此新细胞和原细胞所含有的遗传物质是一样的，BC正确。
D、细胞分裂就是一个细胞分成两个。有些细胞分裂完成后继续分裂，如多种干细胞；有些细胞分裂完成后暂不再分裂，条件适宜时再分裂；还有些细胞分裂完成后就不再分裂，D错误。
故选：AD。
6．最近，广州中山医院的科技人员进行了一项新的研究：他们将一只老鼠的肝脏切除，并在肝脏部位移植上老鼠的胚胎干细胞．这些干细胞在药物的诱导下，最后又长出了新的肝脏．这个从胚胎干细胞变为新肝脏的过程，相当于细胞的（　　）
A．分裂 B．生长 C．分化 D．分裂、生长和分化
【解答】解：由分析知道：将一只老鼠的肝脏切除，并在肝脏部位移植上老鼠的胚胎干细胞。这些干细胞在药物的诱导下，最后又长出了新的肝脏。这个从胚胎干细胞变为新肝脏的过程，相当于细胞的分裂、生长和分化。
故选：D。
7．细胞不能无限增长的主要原因是（　　）
A．细胞长得太大，影响生物体的整体美观
B．细胞体积增大，相对表面积变小，细胞的吸收能力不能满足细胞的需要
C．细胞长得太大就不能进行分裂
D．若长得太大，相互之间就会挤压，最终细胞会被挤破
【解答】解：测量不同棱长的正方体的表面积、体积及二者之比，根据数据可以得出结论：当正方体体积逐渐变大时，表面积与体积之比逐渐变小。如图所示：
棱长 表面积 面积 比值
1 6 1 6
2 24 8 3
3 54 27 2
4 96 64 1、5
与此相似，当细胞体积逐渐变大时，表面积与体积之比会变小。随着细胞的生长，体积不断增大，需要从外界吸收更多的营养物质，但是吸收物质的表面积的增加相对较少，满足不了细胞吸收营养物质的需要，因此细胞的生长就会受到限制，不能无限长大。所以不能无限增长的主要原因是细胞体积增大，相对表面积变小，细胞的吸收能力不能满足细胞的需要。
故选：B。
8．如图表示植物体内两种细胞形成过程，①②③代表不同的生理过程，下列说法不正确的是（　　）
A．①②代表细胞的生长和分裂
B．②这一生理过程中变化最明显的是细胞核
C．③这一生理过程称为分化
D．两种新细胞形态结构不同，遗传物质也不同
【解答】解：A、图中①导致细胞体积的增大，表示细胞生长过程；②导致细胞数目的增多，表示细胞分裂过程，A正确。
BD、图②是细胞分裂，细胞分裂时，细胞核中的染色体变化最明显。染色体的数量在细胞分裂时已经加倍，在细胞分裂过程中，染色体分成完全相同的两份，分别进入两个新细胞中。B正确。D错误；
C、图③过程在形态、结构等方面出现了差异，表示细胞分化，细胞分化后形成各种组织，C正确。
故选：D。
9．浙大研究人员用人体的胚胎干细胞“复活”或者“新生”心肌细胞，揭开了干细胞修复梗死心肌的奥秘，这一过程体现了干细胞的（　　）能力。
A．分化 B．分裂 C．生长 D．变异
【解答】解：细胞分化形成不同的细胞群，因此，科学家利用人类胚胎干细胞“复活”或者“新生”心肌细胞，使细胞的形态、结构和功能发生变化，体现了干细胞的细胞分化能力。
故选：A。
10．我们通常通过接种疫苗来预防某些疾病的发生，接种疫苗后B细胞会产生抗体，提高人们抵抗病毒的能力。人体干细胞产生B细胞的过程如图所示，该过程称为细胞的（　　）
A．生长 B．分裂 C．分化 D．衰老
【解答】解：在正常情况下，经过细胞分裂产生的新细胞，在遗传物质的作用下，其形态、结构、功能随着细胞的生长出现了差异，就是细胞的分化。人体干细胞产生B细胞的过程如图所示，最终分化生成各种细胞，它们具有良好的分化增殖能力，这一过程称为细胞的分化。
故选：C。
11．经过多年攻关，由中国科学院广州生物医药与健康研究院承担的国家重大科研装备项目“全自动干细胞诱导培养设备”完成研制，于今年5月15日顺利通过验收，这标志着世界首台全自动、大规模、规范化的干细胞诱导生产系统研制成功。干细胞被医学界称为“万能细胞”，在特定条件下它能再生成为人体的各种细胞、组织或器官，这体现了细胞的（　　）
A．分裂能力 B．分化能力 C．繁殖能力 D．生长能力
【解答】解：细胞分化的过程大致是：细胞分裂所产生的新细胞，起初在形态、结构方面都很相似，并且都具有分裂能力。后来除了一小部分细胞仍然保持着分裂能力以外，大部细胞失去了分裂能力。在生长过程中，这些细胞各自具有了不同的功能，它们在形态、结构上也逐渐发生了变化，结果就逐渐形成了不同的组织。经过细胞分化，在多细胞生物体内就会形成各种不同的细胞和组织。例如，2018年5月，我国重大科研项目﹣﹣“全自动干细胞诱导培养设备”研制成功。干细胞被医学界称为“万能细胞”，在特定条件下它能再生成人体的其他种类细胞，这体现的是细胞的分化能力。
故选：B。
12．如图表示细胞的系列生理活动，下列叙述正确的是（　　）
A．过程①是细胞分化
B．过程②的结果是形成不同形态和功能的细胞
C．过程③是细胞分裂
D．与人体口腔上皮细胞相比，图中的细胞结构多了细胞核
【解答】解：A、①过程一个细胞分成两个细胞的过程，细胞分裂使细胞数目增多，因此过程①表示细胞分裂，A错误。
B、过程②细胞的形态、结构和功能发生了变化，因此表示细胞分化；细胞分化的结果形成组织，所以过程②的结果是形成了各种不同的组织，B正确。
C、过程③新分裂产生的细胞体积很小，需要不断从周围环境中吸收营养物质，并且转变成组成自身的物质，体积逐渐增大，这就是细胞的生长，C错误。
D、与人体口腔上皮细胞相比，图中的细胞结构多了细胞壁、液泡，D错误。
故选：B。
13．细胞是生物体结构和功能的基本单位，人体复杂的结构是受精卵不断分裂、生长和分化的结果。
（1）图中①②③表示受精卵 　分裂　的过程；
（2）图示过程的特点是 　细胞数目　不断增多。
【答案】（1）分裂.（2）细胞数目。
14．如图表示细胞分裂的四个变化过程。
（1）从图大致可以判断出是 　植物　（选填植物或动物）细胞的分裂过程。
（2）用箭头连接，表示出细胞分裂的正确先后顺序是 　a→c→d→b　。
（3）一般地，刚产生的子细胞与a相比 　AC　（可多选）。
A.大小只有a的一半 B.遗传物质只有a的一半 C.细胞质约只有a的一半
【解答】解：（1）图示表示的是植物细胞的分裂过程，因为此细胞有细胞壁。
（2）植物细胞分裂时，细胞核先分成两个，随后细胞质分成两份，每份各含一个细胞核，最后在原来细胞的中央，形成新的细胞膜和细胞壁，故图中细胞分裂的正确先后顺序是a→c→d→b。
（3）A、细胞分裂就是一个细胞分成两个细胞。所以，刚分裂产生的子细胞大小一般只有母细胞的一半，A正确；
B、细胞核分裂时，染色体的变化最明显。染色体的数量在细胞分裂时已经加倍，在细胞分裂过程中，染色体分成完全相同的两份，分别进入两个新细胞中。也就是说，两个新细胞的染色体形态和数目相同，因此新细胞和原细胞所含有的遗传物质是一样的，B错误；
C、细胞分裂时，细胞质约分成相等的两份，因此刚分裂产生的子细胞的细胞质大约只有母细胞的一半，C正确。
故选：AC。
故答案为：（1）植物。（2）a→c→d→b。（3）AC。（4）染色质（染色体）。
15．如图显示两类生物细胞分裂过程，据图回答问题：
（1）图1显示　动物　细胞的分裂过程；图2显示　植物　细胞的分裂过程。
（2）在细胞分裂时，两图中A时期细胞核内变化最明显的是　 　。
（3）由图可知，细胞分裂先是　细胞核　分裂成两份，再是细胞质分裂成两份。
（4）图中C所示的新细胞与A中所示细胞的遗传物质　相同　。
【解答】解：（1）图1表示动物细胞的分裂过程，因为动物细胞和植物细胞的一个重要的区别是植物细胞有细胞壁，动物细胞没有。所以是细胞膜向内凹陷，形成两个细胞。图2表示植物细胞的分裂过程，因为此细胞有细胞壁，分裂过程中是在两份细胞质间形成新的细胞壁和细胞膜，而不是仅细胞膜向内凹陷，形成两个细胞。所以是植物细胞的分裂。
（2）在细胞分裂时，两图中A时期结构2细胞核的变化是遗传物质进行复制，细胞核变大，为分裂作准备；
（3）细胞分裂就是一个细胞分成两个细胞，细胞分裂时，首先是细胞核分裂为二。然后是细胞质分成两份，最后1个细胞变为2个细胞。
（4）图中C所示的新细胞是由A中所示细胞分裂产生，A中所示细胞的遗传物质经过复制加倍平均分到两个新细胞中，故新细胞的遗传物质与A中所示细胞的遗传物质相同；
故答案为：（1）动物；植物；（2）遗传物质进行复制，（3）细胞核；（4）相同
16．科学家为了探究影响细胞衰老的因素，进行如下实验。
实验一：分别在相同的条件下，体外培养胎儿、中年人和老年人的肺的纤维细胞，结果见表：（表中的增值代数即细胞分裂的次数）
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增值代数 50 20 2～4
实验二：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外进行培养，结果如图。
实验三：在体外培养，结果如图：将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合；将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合后，分别在体外培养，结果前者不分裂，后者分裂旺盛。
实验可以得出的结论是：
实验一：细胞分裂能力随着生物体的年龄增大而 　减弱　（填“减弱”或“增强”）
实验二：一般来说，　寿命越长　的物种，体细胞分裂的最高次数越高。
实验三：细胞结构中的 　细胞核　是决定细胞衰老的重要因素。
【解答】解：实验Ⅰ中，胎儿的肺成纤维细胞增殖代数最多，老年人的增殖代数最少，说明细胞分裂能力随着生物体的年龄增大而减弱；
实验Ⅱ中，细胞分裂次数与生物寿命呈正相关；即一般来说：寿命越长的物种，体细胞分裂的最高次数越高。实验Ⅲ中，细胞核决定细胞分裂能力，即细胞衰老。从题干信息可知，端粒的长短与人体细胞分裂次数呈正相关，细胞分裂次数越多，端粒越短；癌细胞和骨髓细胞中，端粒酶的作用可使染色体上的端粒伸长。
故答案为：减弱；寿命越长；细胞核
17．脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液。近十几年的研究发现，脐带血中含有大量的干细胞，为一些疑难杂症的治疗带来了希望。如图为脐带血的部分应用。请回答以下问题：
（1）图中a过程表示细胞 　分裂　。
（2）脐带血干细胞与植物叶肉细胞相比，不具有的结构是 　叶绿体　。（写出一点即可）
（3）将活的脐带血干细胞移植到病人体内后，干细胞会进行 　分化　，从而产生新的肝脏细胞或骨骼细胞，替换身体内原有的衰老或受损细胞，实现治疗。
【解答】解：（1）图中a过程一个干细胞分成两个干细胞，表示细胞分裂。
（2）动物细胞基本结构：细胞膜、细胞核、线粒体、细胞质；植物细胞基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、线粒体、液泡、叶绿体（绿色部分）。因此，脐带血干细胞与植物叶肉细胞相比，不具有的结构是细胞壁、液泡、叶绿体。
（3）由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结构和生理功能上发生稳定性的差异的过程称为细胞分化。故“脐带血干细胞能形成新的肝脏细胞或骨骼细胞”是细胞分化的结果。
故答案为：（1）分裂
（2）叶绿体（细胞壁、液泡、叶绿体写出一点即可）
（3）分化。
18．在“天宫课堂”第三课中，航天员陈冬老师和刘洋老师给同学们介绍了问天实验舱生命生长实验柜里生长的植物“小南”（拟南芥）和“小薇”（水稻），生长最快的拟南芥已经开出了小花，种植了70多天的水稻也从种子变成了植株，如图所示是拟南芥的生长发育过程，请据图回答问题：
（1）若A细胞是拟南芥植株发育的起点，则A细胞是 　受精卵　。
（2）图中b表示细胞的 　分化　过程（选填“分裂”、“生长”或“分化”），其结果形成了不同的组织。
（3）花的颜色往往是花瓣的颜色，决定拟南芥花颜色的物质主要存在于花瓣细胞的 　液泡　中。
【解答】解：（1）受精卵是新生命的开始，拟南芥植株发育的起点是A细胞，A细胞的名称是受精卵。
（2）图中b表示细胞的分化过程，通过分化形成不同的组织。
（3）植物细胞的液泡中溶解着一些酸、甜、苦、辣的物质和色素，所以决定油菜花颜色的物质主要存在于花瓣细胞的液泡中。
故答案为（1）受精卵（2）分化（3）液泡
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第1节 生物体的结构层次（第1课时）
——细胞的分裂、生长和分化
/ 让教学更有效
引言：
世界上各种复杂的系统都可以按照一定的秩序进行分层，系统普遍具有层次结构。生命系统是复杂的开放系统，与其他物质系统一样具有层次性，遵循自然界的共同规律。
生命系统具有怎样的结构层次 为什么生命的个体会衰老死亡，而物种能不断延续
一、复习旧知，激发疑问，引入学习任务
动植物细胞具有哪些结构，细胞有各种结构决定其相应的功能。
生物体具有各种不同的结构，并行使着不同的功能。不同的结构由不同功能的细胞组成。
那么不同功能的细胞是如何形成呢？
视频：
人的受精卵的变化
常见的生物都是由细胞构成的。例如人体中的细胞约有几十万亿个。构成我们身体的细胞不仅数量庞大，而且多种多样。人与许多生物一样。生命都始于一个细胞---受精卵。一个受精卵如何发育成大量的、不同类型的细胞 它们又是怎样构成一个结构复杂的生物个体的
二、新知展开，围绕任务，引导问题解决
——细胞的分裂、生长和分化
（一）细胞分裂
视频：
细胞分裂
1.细胞分裂的概念：
细胞分裂是指一个细胞分裂成两个细胞的过程。
2.细胞分裂过程：
细胞核由一个分成两个，细胞质、细胞膜也分成两份，每份含有一个细胞核。
思考与讨论：细胞分裂是如何保持物种稳定的？
物种的稳定是由遗传物质决定的。在细胞分裂过程中，细胞核里的遗传物质经过复制而数量加倍。在一个细胞分裂为两个子细胞时，遗传物质平均分配到两个子细胞中，这样就保证了子细胞与母细胞具有相同的遗传物质。因此新细胞和原细胞所含的遗传物质是一样的，这样保持了物种稳定。
3.细胞分裂对生物体的意义：
单细胞生物通过细胞分裂产生新个体。即单细胞生物细胞分裂，使单细胞生物个体数增加；
多细胞生物的细胞分裂，使生物体不断更新衰老、死亡的细胞，从而保证生物体的正常生命活动。
（二）细胞生长
1.细胞生长的概念：刚分裂产生的子细胞，一般只有母细胞的一半大小。它们能吸收营养，合成自身物质，从而不断地长大。这个过程就是细胞生长。
2.细胞生长的意义：细胞体积增大。
拓展：一个细胞能无限止地生长吗？
参考答案：
（1）相对表面积的影响：细胞体积越大，其相对表面积（表面积与体积比）越小，细胞与周围环境交换物质的能力越差。这意味着细胞吸收营养物质和排出废物的效率会降低，不足以支持细胞内部的活动。
（2）细胞核的控制能力：细胞核是细胞的控制中心，其所含的DNA是有限的，能够控制的细胞活动也有一定限度。因此，细胞核的控制能力限制了细胞不能无限长大。
（3）细胞内物质交流的制约：细胞体积过大会影响物质流动速度，从而影响细胞内的生命活动。细胞内各种成分的交流也会受到影响，不利于细胞维持正常的生理功能。
综上所述，细胞不能无限长大是因为受到相对表面积、细胞核的控制能力和细胞内物质交流等因素的限制。这些因素共同决定了细胞有一个最佳的大小范围，以保证细胞能够高效地进行物质交换和维持生命活动。
（三）细胞分化
1.概念：细胞分化是指同一来源的细胞逐渐产生出形态、结构和功能特征各
不相同的细胞类群的过程。
或表述为：由一种相同的细胞类型经过细胞分裂后逐渐在形态、结
构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程。
2.意义：细胞分化产生的各种细胞，组成了生物体的各种结构。一个受精
卵就这样经过不断的分裂、生长和分化，最终长成了一个生物个体。
探索活动：阅读P3图1.1-2细胞的分裂、生长和分化，理解三者之间的联系。
细胞分裂、生长和分化是细胞生命活动的三个基本过程，它们之间存在着密切的联系和相互影响。
细胞分裂是指一个细胞分裂成两个细胞的过程。这是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。通过细胞分裂，生物体能够产生新的细胞，增加细胞数量。在单细胞生物中，细胞分裂相当于个体的繁殖；在多细胞生物中，细胞分裂是生长、发育和繁殖的基础。
细胞生长是指细胞由小长大的过程。细胞生长是生物体生长的细胞学基础之一。细胞只有通过生长过程长到一定程度才能进行分裂。细胞生长不仅涉及细胞体积的增大，还包括细胞器和细胞膜的扩展。
细胞分化是指在正常情况下，经过细胞分裂产生的新细胞，在遗传物质的作用下，其形态、结构、功能随着细胞的生长出现了差异。细胞分化是生物个体发育的基础，使得多细胞生物能够形成不同的细胞和组织。细胞分化必须建立在细胞分裂的基础上，细胞分化必然伴随着细胞分裂，但分裂的细胞不一定就分化。
综上所述，细胞分裂、生长和分化是相互关联且不可或缺的细胞生命活动过程。细胞分裂提供了细胞数量的增长，细胞生长使得细胞体积增大，而细胞分化则导致了细胞在形态、功能上的多样性，共同推动了生物体的生长、发育和功能实现。
三、总结归纳，理清概念，落实课堂任务
1.尝试用一些几何图形和箭头有组合来表示细胞的分裂、生长和分化的过程。
参考答案示例：
2.阅读材料，回答下列问题：
人都是由受精卵发育而来的，在受孕之后的最初几天，组成胚胎的都是未成熟的细胞。随着胚胎的发育，这些细胞进一步形成神经细胞、肌肉细胞、肝脏细胞以及其它所有种类的细胞。
（1）整个人体都是由A细胞发育而成的。A→B→C→D的过程是细胞的　 　。
在此过程中，母细胞内的遗传物质经过 而数量加倍，最终会平均分配
到两个子细胞中去。
（2）D→E的过程是细胞的　 　。在此过程中细胞的形态、结构和生理功能
发生了差异性的变化，产生了不同的细胞群。
（3）受精卵被称为全能干细胞的主要原因是
A．受精卵存在于所有的组织里
B．受精卵能产生生物体需要的所有类型的细胞
C．受精卵是一个细胞
【答案】（1）分裂；复制（2）分化（3）B
3.白血病是一种造血干细胞恶性克隆性疾病，而骨髓移植是常见治疗白血病的方法之一。骨髓移植是指将健康人的造血干细胞移植到患者体内，便会产生新的红细胞、白细胞以及血小板（　　）
A．细胞分裂 B．细胞分化 C．细胞生长 D．细胞突变
【答案】B
【板书设计】
第1节 细胞的分裂、生长和分化（第1课时）
一、细胞分裂 二、细胞生长 三、细胞分化
1.细胞分裂概念 1.细胞生长概念 1.细胞分化概念
2.细胞分裂过程重要变化 2.细胞生长意义 2.细胞分化意义
3.细胞分裂意义

细胞的分裂、生长和分化三者之间的联系
【课后任务】
1.完成作业本上相应内容
2.搜集有关干细胞知识，理解细胞分化。
视频：干细胞中小学教育资源及组卷应用平台
第1节 生物体的结构层次（第1课时）教学设计
——细胞的分裂生长和分化
【核心概念】生命系统的构成层次
【学习内容与要求】
生物体具有一定的结构层次
1.描述细胞的分裂及其意义。
2.举例说明细胞的生长和分化；描述细胞分化后形成不同的组织。
【教学目标】
1.知道细胞的分裂及意义。
2.能说出什么是细胞的生长和分化。
3.能通过动植物细胞的分裂、生长和分化的模型构建图，理解细胞分化，促进模型建构能力的提升。
4.乐于思考细胞的分裂、生长和分化的过程和结果，并应用于实际问题的解决。
【教学思路】
基于已知细胞的结构与其功能相适应的原理，提出生物体具有各种不同的结构，并行使着不同的功能。逐步推理不同的结构具有不同功能的细胞。由受精卵发育的生物体，是如何形成不同功能的细胞呢？从而引入细胞的分裂、生长和分化。学习细胞分裂时，思考如何保持物种稳定；学习细胞生长时，可讨论为什么细胞不能无限生长；学习细胞分化时，在了解细胞分化结果的同时，可思考哪些细胞能进行分化。并进一步尝试构建细胞的分裂、生长和分化整个过程的模型。
【教学过程】
引言：世界上各种复杂的系统都可以按照一定的秩序进行分层，系统普遍具有层次结构。生命系统是复杂的开放系统，与其他物质系统一样具有层次性，遵循自然界的共同规律。
生命系统具有怎样的结构层次 为什么生命的个体会衰老死亡，而物种能不断延续
一、复习旧知，激发疑问，引入学习任务
复习动植物细胞具有哪些结构，细胞有各种结构决定其相应的功能。引入生物体具有各种不同的结构，并行使着不同的功能。不同的结构由不同功能的细胞组成。那么不同功能的细胞是如何形成呢？
二、新知展开，围绕任务，引导问题解决
视频：人的受精卵的分裂
常见的生物都是由细胞构成的。例如人体中的细胞约有几十万亿个。构成我们身体的细胞不仅数量庞大，而且多种多样。人与许多生物一样。生命都始于一个细胞---受精卵。一个受精卵如何发育成大量的、不同类型的细胞 它们又是怎样构成一个结构复杂的生物个体的
——细胞的分裂、生长和分化
（一）细胞分裂
阅读：图1.1-1 受精卵的分裂，复习细胞学说内容。
1.细胞分裂的概念：细胞分裂是指一个细胞分裂成两个细胞的过程。
2.细胞分裂过程：细胞核由一个分成两个，细胞质、细胞膜也分成两份，每份含有一个细胞核。
思考：细胞分裂是如何保持物种稳定的？
物种的稳定是由遗传物质决定的。在细胞分裂过程中，细胞核里的遗传物质经过复制而数量加倍。在一个细胞分裂为两个子细胞时，遗传物质平均分配到两个子细胞中，这样就保证了子细胞与母细胞具有相同的遗传物质。因此新细胞和原细胞所含的遗传物质是一样的，这样保持了物种稳定。
3.细胞分裂对生物体的意义：
单细胞生物通过细胞分裂产生新个体。即单细胞生物细胞分裂，使单细胞生物个体数增加；
多细胞生物的细胞分裂，使生物体不断更新衰老、死亡的细胞，从而保证生物体的正常生命活动。
（二）细胞生长
1.细胞生长的概念：刚分裂产生的子细胞，一般只有母细胞的一半大小。它们能吸收营养，合成自身物质，从而不断地长大。这个过程就是细胞生长。
2.细胞生长的意义：细胞体积增大。
拓展：一个细胞能无限止地生长吗？
参考答案：
（1）相对表面积的影响：细胞体积越大，其相对表面积（表面积与体积比）越小，细胞与周围环境交换物质的能力越差。这意味着细胞吸收营养物质和排出废物的效率会降低，不足以支持细胞内部的活动。
（2）细胞核的控制能力：细胞核是细胞的控制中心，其所含的DNA是有限的，能够控制的细胞活动也有一定限度。因此，细胞核的控制能力限制了细胞不能无限长大。
（3）细胞内物质交流的制约：细胞体积过大会影响物质流动速度，从而影响细胞内的生命活动。细胞内各种成分的交流也会受到影响，不利于细胞维持正常的生理功能。
综上所述，细胞不能无限长大是因为受到相对表面积、细胞核的控制能力和细胞内物质交流等因素的限制。这些因素共同决定了细胞有一个最佳的大小范围，以保证细胞能够高效地进行物质交换和维持生命活动。
（三）细胞分化
1.概念：细胞分化(cell differentiation)是指同一来源的细胞逐渐产生出形态、结构和功能特征各不相同的细胞类群的过程。或表述为：由一种相同的细胞类型经过细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程。
特别提示：教材P3第7行“一个或一种细胞通过分裂产生的子细胞，在形态、结构和功能上发生差异性变化。”此处表述存在错误。
2.意义：细胞分化产生的各种细胞，组成了生物体的各种结构。一个受精卵就这样经过不断的分裂、生长和分化，最终长成了一个生物个体。
探索活动：阅读图1.1-2细胞的分裂、生长和分化，理解三者之间的联系。
细胞分裂、生长和分化是细胞生命活动的三个基本过程，它们之间存在着密切的联系和相互影响。
细胞分裂是指一个细胞分裂成两个细胞的过程。这是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。通过细胞分裂，生物体能够产生新的细胞，增加细胞数量。在单细胞生物中，细胞分裂相当于个体的繁殖；在多细胞生物中，细胞分裂是生长、发育和繁殖的基础。
细胞生长是指细胞由小长大的过程。细胞生长是生物体生长的细胞学基础之一。细胞只有通过生长过程长到一定程度才能进行分裂。细胞生长不仅涉及细胞体积的增大，还包括细胞器和细胞膜的扩展。
细胞分化是指在正常情况下，经过细胞分裂产生的新细胞，在遗传物质的作用下，其形态、结构、功能随着细胞的生长出现了差异。细胞分化是生物个体发育的基础，使得多细胞生物能够形成不同的细胞和组织。细胞分化必须建立在细胞分裂的基础上，细胞分化必然伴随着细胞分裂，但分裂的细胞不一定就分化。
综上所述，细胞分裂、生长和分化是相互关联且不可或缺的细胞生命活动过程。细胞分裂提供了细胞数量的增长，细胞生长使得细胞体积增大，而细胞分化则导致了细胞在形态、功能上的多样性，共同推动了生物体的生长、发育和功能实现。
三、总结归纳，理清概念，落实课堂任务
1.尝试用一些几何图形和箭头有组合来表示细胞的分裂、生长和分化的过程。
参考答案示例：
2.阅读材料，回答下列问题：人都是由受精卵发育而来的，在受孕之后的最初几天，组成胚胎的都是未成熟的细胞。随着胚胎的发育，这些细胞进一步形成神经细胞、肌肉细胞、肝脏细胞以及其它所有种类的细胞。
（1）整个人体都是由A细胞发育而成的。A→B→C→D的过程是细胞的　 　。在此过程中，母细胞内的遗传物质经过 复制 而数量加倍，最终会平均分配到两个子细胞中去。
（2）D→E的过程是细胞的　 　。在此过程中细胞的形态、结构和生理功能发生了差异性的变化，产生了不同的细胞群。
（3）受精卵被称为全能干细胞的主要原因是
A．受精卵存在于所有的组织里
B．受精卵能产生生物体需要的所有类型的细胞
C．受精卵是一个细胞
【答案】（1）分裂；复制（2）分化（3）B
【解析】细胞分裂是一个细胞分裂为两个细胞的过程。在细胞分裂过程中，细胞核里的遗传物质经过复制而数量加倍。在一个细胞分裂为两个子细胞时，遗传物质平均分配到两个子细胞中，这样就保证了子细胞与母细胞具有相同的遗传物质。细胞的分化是指分裂后的细胞，在形态，结构和功能上向着不同方向变化的过程。细胞分化产生的各种细胞，组成了生物体的各种结构。一个受精卵就这样经过不断的分裂、生长和分化，最终长成了一个生物个体。
3.白血病是一种造血干细胞恶性克隆性疾病，而骨髓移植是常见治疗白血病的方法之一。骨髓移植是指将健康人的造血干细胞移植到患者体内，便会产生新的红细胞、白细胞以及血小板（　　）
A．细胞分裂 B．细胞分化 C．细胞生长 D．细胞突变
【答案】B
【解析】细胞分裂是细胞一分为二的过程；细胞分化是细胞形成不同形态功能的新细胞的过程；细胞生长是细胞体积增大的过程；骨髓移植是指将健康人的造血干细胞移植到患者体内，便会产生新的红细胞、白细胞以及血小板 ；细胞形成不同形态功能的新细胞的过程称为细胞分化。
【板书设计】
第1节 细胞的分裂、生长和分化（第1课时）
一、细胞分裂 二、细胞生长 三、细胞分化
1.细胞分裂概念 1.细胞生长概念 1.细胞分化概念
2.细胞分裂过程重要变化 2.细胞生长意义 2.细胞分化意义
3.细胞分裂意义
细胞的分裂、生长和分化三者之间的联系
【课后任务】
1.完成作业本上相应内容
2.搜集有关干细胞知识，理解细胞分化。
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第1节 生物体的结构层次 同步作业（第1课时）（学生版）
——细胞的分裂生长和分化
1．下列关于细胞分裂的叙述中，错误的是（　　）
A．细胞分裂的结果使细胞数目增多
B．细胞分裂一次形成两个子细胞，两个细胞的染色体数目不一样
C．细胞分裂时，染色体和细胞质都要平均分配到新细胞中去
D．细胞分裂开始时，染色体位于细胞中央
2．如图是小红观察到洋葱根尖细胞的分裂过程后绘制的示意图，分裂顺序正确的是（　　）
A．甲→丙→乙→丁 B．甲→丙→丁→乙
C．甲→乙→丙→丁 D．丁→乙→甲→丙
3．下列叙述中，不属于细胞分裂范围的是（　　）
A．细胞质平均分成两份，每份有一个细胞核 B．细胞核平均分成两份
C．液泡渐渐胀大，几个液泡并成一个液泡 D．细胞内陷形成新的细胞膜和细胞壁
4．如图所示，该过程表示细胞的（　　）
A．生长 B．分化 C．分裂 D．分裂和分化
5．如图是动、植物细胞分裂示意图，下列关于细胞分裂的描述错误的是（　　）
A．刚刚分裂结束产生的子细胞大小与母细胞一样
B．细胞分裂时先进行染色体复制再分裂成两个细胞
C．细胞分裂后形成的新细胞与亲代细胞具有相同的遗传物质
D．动、植物细胞分裂一次后就不能再分裂了
6．最近，广州中山医院的科技人员进行了一项新的研究：他们将一只老鼠的肝脏切除，并在肝脏部位移植上老鼠的胚胎干细胞．这些干细胞在药物的诱导下，最后又长出了新的肝脏．这个从胚胎干细胞变为新肝脏的过程，相当于细胞的（　　）
A．分裂 B．生长 C．分化 D．分裂、生长和分化
7．细胞不能无限增长的主要原因是（　　）
A．细胞长得太大，影响生物体的整体美观
B．细胞体积增大，相对表面积变小，细胞的吸收能力不能满足细胞的需要
C．细胞长得太大就不能进行分裂
D．若长得太大，相互之间就会挤压，最终细胞会被挤破
8．如图表示植物体内两种细胞形成过程，①②③代表不同的生理过程，下列说法不正确的是（　　）
A．①②代表细胞的生长和分裂
B．②这一生理过程中变化最明显的是细胞核
C．③这一生理过程称为分化
D．两种新细胞形态结构不同，遗传物质也不同
9．浙大研究人员用人体的胚胎干细胞“复活”或者“新生”心肌细胞，揭开了干细胞修复梗死心肌的奥秘，这一过程体现了干细胞的（　　）能力。
A．分化 B．分裂 C．生长 D．变异
10．我们通常通过接种疫苗来预防某些疾病的发生，接种疫苗后B细胞会产生抗体，提高人们抵抗病毒的能力。人体干细胞产生B细胞的过程如图所示，该过程称为细胞的（　　）
A．生长 B．分裂 C．分化 D．衰老
11．经过多年攻关，由中国科学院广州生物医药与健康研究院承担的国家重大科研装备项目“全自动干细胞诱导培养设备”完成研制，于今年5月15日顺利通过验收，这标志着世界首台全自动、大规模、规范化的干细胞诱导生产系统研制成功。干细胞被医学界称为“万能细胞”，在特定条件下它能再生成为人体的各种细胞、组织或器官，这体现了细胞的（　　）
A．分裂能力 B．分化能力 C．繁殖能力 D．生长能力
12．如图表示细胞的系列生理活动，下列叙述正确的是（　　）
A．过程①是细胞分化
B．过程②的结果是形成不同形态和功能的细胞
C．过程③是细胞分裂
D．与人体口腔上皮细胞相比，图中的细胞结构多了细胞核
13．细胞是生物体结构和功能的基本单位，人体复杂的结构是受精卵不断分裂、生长和分化的结果。
（1）图中①②③表示受精卵 的过程；
（2）图示过程的特点是 不断增多。
14．如图表示细胞分裂的四个变化过程。
（1）从图大致可以判断出是 （选填植物或动物）细胞的分裂过程。
（2）用箭头连接，表示出细胞分裂的正确先后顺序是 。
（3）一般地，刚产生的子细胞与a相比 （可多选）。
A.大小只有a的一半 B.遗传物质只有a的一半 C.细胞质约只有a的一半
15．如图显示两类生物细胞分裂过程，据图回答问题：
（1）图1显示 细胞的分裂过程；图2显示 细胞的分裂过程。
（2）在细胞分裂时，两图中A时期细胞核内变化最明显的是　 　。
（3）由图可知，细胞分裂先是 分裂成两份，再是细胞质分裂成两份。
（4）图中C所示的新细胞与A中所示细胞的遗传物质 。
16．科学家为了探究影响细胞衰老的因素，进行如下实验。
实验一：分别在相同的条件下，体外培养胎儿、中年人和老年人的肺的纤维细胞，结果见表：（表中的增值代数即细胞分裂的次数）
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增值代数 50 20 2～4
实验二：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外进行培养，结果如图。
实验三：在体外培养，结果如图：将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合；将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合后，分别在体外培养，结果前者不分裂，后者分裂旺盛。
实验可以得出的结论是：
实验一：细胞分裂能力随着生物体的年龄增大而 （填“减弱”或“增强”）
实验二：一般来说， 的物种，体细胞分裂的最高次数越高。
实验三：细胞结构中的 是决定细胞衰老的重要因素。
17．脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液。近十几年的研究发现，脐带血中含有大量的干细胞，为一些疑难杂症的治疗带来了希望。如图为脐带血的部分应用。请回答以下问题：
（1）图中a过程表示细胞 。
（2）脐带血干细胞与植物叶肉细胞相比，不具有的结构是 。（写出一点即可）
（3）将活的脐带血干细胞移植到病人体内后，干细胞会进行 ，从而产生新的肝脏细胞或骨骼细胞，替换身体内原有的衰老或受损细胞，实现治疗。
18．在“天宫课堂”第三课中，航天员陈冬老师和刘洋老师给同学们介绍了问天实验舱生命生长实验柜里生长的植物“小南”（拟南芥）和“小薇”（水稻），生长最快的拟南芥已经开出了小花，种植了70多天的水稻也从种子变成了植株，如图所示是拟南芥的生长发育过程，请据图回答问题：
（1）若A细胞是拟南芥植株发育的起点，则A细胞是 。
（2）图中b表示细胞的 过程（选填“分裂”、“生长”或“分化”），其结果形成了不同的组织。
（3）花的颜色往往是花瓣的颜色，决定拟南芥花颜色的物质主要存在于花瓣细胞的 中。
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